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DE102015115150B4 - Method for determining the phase information and counterweights of an imbalance and device for this purpose - Google Patents

Method for determining the phase information and counterweights of an imbalance and device for this purpose Download PDF

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DE102015115150B4
DE102015115150B4 DE102015115150.2A DE102015115150A DE102015115150B4 DE 102015115150 B4 DE102015115150 B4 DE 102015115150B4 DE 102015115150 A DE102015115150 A DE 102015115150A DE 102015115150 B4 DE102015115150 B4 DE 102015115150B4
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imbalance
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Oliver Schneider
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Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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Abstract

Verfahren zum Ermitteln der Phaseninformation einer Unwucht (U) eines sich drehenden Körpers (11), bei dem die Rotationsachse (YR) nicht der Hauptträgheitsachse (YT) entspricht, gekennzeichnet durcha) Ermitteln einer Referenzamplitude einer durch die Unwucht (U) des sich drehenden Körpers (11) induzierten Vibration mittels eines in Bezug auf den sich drehenden Körper (11) feststehenden Sensors (14) in einer Referenzmessung,b) Anordnen einer Zusatzmasse (MZ,P1) an dem Körper unter einem vorgegebenen Radius zu der Rotationsachse (YR) an einer ersten Position und Ermitteln einer ersten Amplitude (A1) der durch die Zusatzmasse (MZ,P1) veränderten Unwucht (U) des sich drehenden Körpers (11) induzierten Vibration mittels des Sensors (14) in einer ersten Messung,c) Verändern der Position der Zusatzmasse (MZ,P1) so, dass die Zusatzmasse (MZ,P1) an dem Körper unter Beibehaltung des vorgegebenen Radius an einer von der ersten Position verschiedenen zweiten Position unter einem definierten Änderungswinkel in Bezug auf die erste Position angeordnet wird, und Ermitteln einer zweiten Amplitude (A2) der durch die Zusatzmasse (MZ,P2) veränderten Unwucht des sich drehenden Körpers (11) induzierten Vibration mittels des Sensors in wenigstens einer zweiten Messung, und mit den durch eine mikroprozessorgesteuerte Recheneinheit ausführbaren Schritten:d) Berechnen, mittels einer mikroprozessorgesteuerten Recheneinheit (16), einer Phaseninformation der Unwucht (U) in Abhängigkeit von den gemessenen Amplituden, indem die Amplituden in Bezug auf ein kartesisches Koordinatensystem jeweils einen Kreis mit einem Radius, der betragsmäßig der jeweiligen Amplitude entspricht, um einen gemeinsamen Mittelpunkt, der den Ursprung des kartesischen Koordinatensystems darstellt, bilden und der Schnittpunkt des Kreises der Referenzamplitude mit einer durch den Ursprung des kartesischen Koordinatensystems verlaufenden Bezugsachse den Mittelpunkt eines Zusatzkreises bildet, der sowohl den Kreis der ersten Amplitude (A1) als auch den Kreis der zweiten Amplitude (A2) in jeweils zumindest einem Schnittpunkt schneidet,• wobei der Radius des Zusatzkreises derart berechnet wird, dass ein Winkel, dessen Scheitelpunkt dem Mittelpunkt des Zusatzkreises entspricht und bei dem ein erster Schenkel durch den Schnittpunkt (P1) der ersten Amplitude (A1) und ein zweiter Schenkel durch den Schnittpunkt (P2) der zweiten Amplitude (A2) verläuft, dem definierten Änderungswinkel der zweiten Messung entspricht,• wobei ein Systemdrehwinkel (a), dessen Scheitelpunkt dem Mittelpunkt des Zusatzkreises entspricht und bei dem ein erster Schenkel durch den Schnittpunkt (P1, P2) der ersten oder zweiten Amplitude (A1, A2) verläuft und ein zweiter Schenkel die Bezugsachse darstellt, berechnet wird, und• wobei die Phaseninformation der Unwucht (U) in Abhängigkeit von dem berechneten Systemdrehwinkel (a) und derjenigen Position, an der die Zusatzmasse an dem Körper angeordnet wurde und die der dem ersten Schenkel des Systemdrehwinkels (α) zugrundeliegenden Amplitude entspricht, berechnet wird.Method for determining the phase information of an imbalance (U) of a rotating body (11), in which the axis of rotation (YR) does not correspond to the main axis of inertia (YT), characterized by a) determining a reference amplitude of an imbalance (U) of the rotating body (11) induced vibration by means of a sensor (14) stationary with respect to the rotating body (11) in a reference measurement, b) placing an additional mass (MZ, P1) on the body at a predetermined radius to the axis of rotation (YR) a first position and determining a first amplitude (A1) of the imbalance (U) of the rotating body (11) changed by the additional mass (MZ, P1) induced vibration by means of the sensor (14) in a first measurement, c) changing the position the additional mass (MZ, P1) so that the additional mass (MZ, P1) on the body while maintaining the specified radius at a second position different from the first position under a defined change ngswinkel is arranged in relation to the first position, and determining a second amplitude (A2) of the imbalance of the rotating body (11) changed by the additional mass (MZ, P2) induced vibration by means of the sensor in at least one second measurement, and with the Steps that can be carried out by a microprocessor-controlled arithmetic unit: d) Calculate, by means of a microprocessor-controlled arithmetic unit (16), phase information of the unbalance (U) as a function of the measured amplitudes, in which the amplitudes in relation to a Cartesian coordinate system each form a circle with a radius that corresponds in terms of magnitude to the respective amplitude, around a common center point, which represents the origin of the Cartesian coordinate system, and the intersection of the circle of the reference amplitude with a reference axis running through the origin of the Cartesian coordinate system forms the center of an additional circle, which is both the circle of the first Amplitude (A1) as well as the circle of the second amplitude (A2) intersects at least one intersection point, Point of intersection (P1) of the first amplitude (A1) and a second leg through the point of intersection (P2) of the second amplitude (A2), corresponds to the defined change angle of the second measurement, corresponds to and in which a first leg runs through the intersection (P1, P2) of the first or second amplitude (A1, A2) and a second leg represents the reference axis, is calculated, and • where the phase information of the unbalance (U) as a function of the calculated system rotation angle (a) and that position at which the additional mass was arranged on the body and that of the first leg of the Sy star rotation angle (α) corresponds to the underlying amplitude, is calculated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln der Phaseninformation einer Unwucht eines sich drehenden Körpers, bei dem die Rotationsachse nicht der Hauptträgheitsachse entspricht. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung hierzu.The invention relates to a method for determining the phase information of an imbalance in a rotating body in which the axis of rotation does not correspond to the main axis of inertia. The invention also relates to a device for this purpose.

Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln von Gegenmassen zum Ausgleich einer Unwucht eines sich drehenden Körpers, bei dem die Rotationsachse nicht der Hauptträgheitsachse entspricht. Ebenso betrifft die Erfindung eine Vorrichtung hierzu.The invention also relates to a method for determining counterweights to compensate for an imbalance in a rotating body in which the axis of rotation does not correspond to the main axis of inertia. The invention also relates to a device for this purpose.

Bei sich drehenden Körpern, insbesondere bei rotationssymmetrischen Körpern, wie beispielsweise einem Rad, ist es wünschenswert, dass der sich drehende Körper frei von parasitären Kräften ist, die zu einem unrunden Lauf führen. Derartige Kräfte entstehen, wenn die Rotationsachse des sich drehenden Körpers nicht der Hauptträgheitsachse des Körpers entspricht (in Bezug auf eine Ebene), sodass es zu einem Ungleichgewicht der Kräfteverteilung während der Rotation kommt, die dann in einer Vibration resultieren.In the case of rotating bodies, in particular in the case of rotationally symmetrical bodies such as a wheel, it is desirable that the rotating body is free from parasitic forces that lead to out-of-round running. Such forces arise when the axis of rotation of the rotating body does not correspond to the main axis of inertia of the body (in relation to a plane), so that there is an imbalance in the distribution of forces during rotation, which then results in vibration.

Entspricht die Rotationsachse nicht der Hauptträgheitsachse, so spricht man gemeinhin auch von einer Unwucht, bei der der sich drehende Körper ein um den gesamten Drehumfang verinnerlichtes Fliehkraftverhalten aufweist, was in einer durch die Unwucht induzierten Vibration (rotationsgeschwindigkeitsabhängig) resultiert und mit Hilfe von Sensoren (Beschleunigungssensoren, Kraftsensoren, Verformungssensoren) gemessen werden kann.If the axis of rotation does not correspond to the main axis of inertia, one also speaks of an imbalance, in which the rotating body has a centrifugal force behavior internalized around the entire circumference of rotation, which results in a vibration induced by the imbalance (depending on the rotation speed) and with the help of sensors (acceleration sensors , Force sensors, deformation sensors) can be measured.

Um eine Unwucht jedoch genau zu lokalisieren und die Unwucht ggf. durch Anordnung von Gegenmassen oder Gegengewichten auszugleichen, ist es notwendig, neben der Ermittlung der Amplitude auch die Position bzw. Phaseninformation der Unwucht zu bestimmen. Denn nur mit Hilfe der Position der Unwucht kann die Gegenmasse beispielsweise an der gegenüberliegenden Position angebracht werden, wodurch die Unwucht ausgeglichen wird, indem die Trägheitsachse auf die Rotationsachse verschoben wird.However, in order to precisely localize an imbalance and, if necessary, to compensate for the imbalance by arranging counterweights or counterweights, it is necessary to determine the position or phase information of the imbalance in addition to determining the amplitude. Because only with the help of the position of the imbalance can the counterweight be attached to the opposite position, for example, whereby the imbalance is compensated by shifting the axis of inertia onto the axis of rotation.

Die Position der Unwucht bzw. Phaseninformation der Unwucht ist dabei diejenige Richtung, in die die Hauptträgheitsachse von der Rotationsachse abweicht.The position of the imbalance or phase information of the imbalance is the direction in which the main axis of inertia deviates from the axis of rotation.

Um die Phaseninformation bzw. Position der Unwucht, d.h. die Richtung der Unwucht festzustellen, ist es in der Regel notwendig, dass die Vorrichtung, die den Körper in Drehung versetzt und die Amplitude der Vibration misst eben auch die Phaseninformation ermittelt, was die gesamte Vorrichtung deutlich komplizierter und in der Anschaffung teurer macht. Ist es aufgrund der Bauart der Vorrichtung nicht möglich, die Phase bzw. Phaseninformation der Unwucht zu ermitteln, ist es mit gängigen Methoden nicht möglich, die Position der Unwucht in Bezug auf den sich drehenden Körper zu bestimmen.In order to determine the phase information or position of the imbalance, ie the direction of the imbalance, it is usually necessary that the device that sets the body in rotation and measures the amplitude of the vibration also determines the phase information, which the entire device clearly determines more complicated and more expensive to buy. If it is not possible due to the design of the device to determine the phase or phase information of the imbalance, it is not possible using current methods to determine the position of the imbalance in relation to the rotating body.

Aus der CN 1269504 A ist ein Verfahren zur Ermittlung einer Unwucht bekannt, bei dem nur drei Messungen durchgeführt werden. Darüber hinaus wird einmal eine Referenzmessung durchgeführt und anschließend zwei Messungen mit einem Zusatzgewicht, wobei bei der zweiten Messung das Zusatzgewicht unter einem Winkel von 90° in Bezug auf die erste Messung angeordnet wird. Die Referenzamplitude wird dabei als Kreis mit einem Mittelpunkt im Ursprung eines kartesischen Koordinatensystems angeordnet, wobei der Kreis der Referenzamplitude die x-Achse und die y-Achse an vorgegebenen Punkten schneidet. Die erste Messung wird ebenfalls als Kreis verstanden, dessen Mittelpunkt der Schnittpunkt der Referenzamplitude mit der x-Achse darstellt. Analog hierzu wird mit der zweiten Amplitude verfahren. Anschließend wird ein Vektor vom Ursprung des kartesischen Koordinatensystems hin zum Schnittpunkt der beiden Messamplituden gelegt, sodass die Richtung der Unwucht angezeigt wird.From the CN 1269504 A a method for determining an imbalance is known in which only three measurements are carried out. In addition, a reference measurement is carried out once and then two measurements with an additional weight, the additional weight being arranged at an angle of 90 ° with respect to the first measurement in the second measurement. The reference amplitude is arranged as a circle with a center at the origin of a Cartesian coordinate system, the circle of the reference amplitude intersecting the x-axis and the y-axis at predetermined points. The first measurement is also understood as a circle, the center of which is the intersection of the reference amplitude with the x-axis. The procedure for the second amplitude is analogous to this. A vector is then placed from the origin of the Cartesian coordinate system to the point of intersection of the two measurement amplitudes, so that the direction of the imbalance is displayed.

Aus der US 2007/0186651 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln von versteckten Speichenanordnungen zum Ausbalancieren des Gewichtes eines Rades bekannt.From the US 2007/0186651 A1 a method and apparatus for determining hidden spoke arrangements for balancing the weight of a wheel is known.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit dem die Ermittlung einer Phaseninformation einer Unwucht eines sich drehenden Körpers auch ohne direkte Phasenmessung bzw. Drehwinkelmessung möglich ist. Es ist darüber hinaus auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit dem die Ermittlung von Gegenmassen zum Ausgleich der bestehenden Unwucht ohne direktes Messen der Phaseninformation der Unwucht möglich ist.It is therefore the object of the present invention to provide a device and a method with which the determination of phase information of an imbalance of a rotating body is also possible without direct phase measurement or rotation angle measurement. It is also an object of the present invention to specify a method and a device with which it is possible to determine counterweights to compensate for the existing imbalance without directly measuring the phase information of the imbalance.

Der erste Aspekt der Aufgabe wird mit dem Verfahren zum Ermitteln der Phaseninformation einer Unwucht gemäß Anspruch 1 sowie einer Vorrichtung zum Ermitteln der Phaseninformation gemäß Anspruch 8 gelöst.The first aspect of the object is achieved with the method for determining the phase information of an imbalance according to claim 1 and a device for determining the phase information according to claim 8.

Demnach wird ein Verfahren zum Ermitteln der Phaseninformation einer Unwucht eines sich drehenden Körpers, bei dem die Rotationsachse nicht der Hauptträgheitsachse entspricht, vorgeschlagen, bei dem die Phase während der Messung selber nicht erfasst werden braucht. Es müssen lediglich Messungen bezüglich der Amplitude der Unwucht gemacht werden, um mit dem erfindungsgemäßen Verfahren dann die Phaseninformation zu ermitteln.Accordingly, a method is proposed for determining the phase information of an imbalance in a rotating body, in which the axis of rotation does not correspond to the main axis of inertia, in which the phase does not need to be detected during the measurement itself. Measurements only have to be made with regard to the amplitude of the imbalance in order to then determine the phase information using the method according to the invention.

Hierzu wird zunächst eine sogenannte Referenzmessung durchgeführt, bei der eine Referenzamplitude der Unwucht einer durch die Unwucht des sich drehenden Körpers induzierten Vibration mittels eines in Bezug auf den sich drehenden Körper feststehenden Sensor ermittelt wird. Die Referenzamplitude kann beispielsweise die maximale Amplitude der Vibration sein, wobei eine vorhandene Massenunwucht sich hauptsächlich bei der Amplitude der Drehfrequenz äußert.For this purpose, a so-called reference measurement is first carried out, in which a reference amplitude of the imbalance of a vibration induced by the imbalance of the rotating body is determined by means of a sensor which is fixed in relation to the rotating body. The reference amplitude can be, for example, the maximum amplitude of the vibration, an existing mass unbalance mainly being expressed in the amplitude of the rotational frequency.

Das Messen dieser Referenzamplitude kann beispielsweise mit Hilfe von Beschleunigungssensoren oder Kraftsensoren oder ggf. mittels Verformungssensoren erfolgen. So ist es beispielsweise denkbar, dass die Amplitude aus der Vibration an der Position des Sensors ermittelt wird, beispielsweise mit Hilfe eines Smartphones.This reference amplitude can be measured, for example, with the aid of acceleration sensors or force sensors or, if necessary, with the aid of deformation sensors. For example, it is conceivable that the amplitude is determined from the vibration at the position of the sensor, for example with the aid of a smartphone.

Nachdem die Referenzmessung durchgeführt und die Referenzamplitude ermittelt wurde, wird vorzugsweise ohne Veränderung der Sensorposition an einer beliebigen Stelle eine Zusatzmasse an dem sich drehenden Körper unter einem vorgegebenen Radius zu der Rotationsachse an einer ersten Position angeordnet und eine weitere Amplitudenmessung durchgeführt, indem der Körper wieder in Rotation versetzt wird (vorzugsweise bei gleichbleibender Rotationsgeschwindigkeit wie zu der Referenzmessung) und eine erste Amplitude bezüglich der Unwucht aus der durch die Unwucht induzierten Vibration ermittelt wird. Auch dies kann beispielsweise die maximale Amplitude sein.After the reference measurement has been carried out and the reference amplitude has been determined, an additional mass is arranged on the rotating body at a predetermined radius to the axis of rotation at a first position, preferably without changing the sensor position, and a further amplitude measurement is carried out by placing the body back in Rotation is offset (preferably with a constant rotation speed as for the reference measurement) and a first amplitude with respect to the imbalance is determined from the vibration induced by the imbalance. This can also be the maximum amplitude, for example.

Durch das Anbringen einer Zusatzmasse unter einem vorgegebenen Radius wird die Hauptträgheitsachse in Bezug auf die Rotationsachse verändert, wodurch sich an der gleichen Sensorposition eine zu der Referenzmessung verschiedene Amplitude als Systemantwort erfassen lässt. Denn je nach Abweichung der Zusatzmasse von der Richtung der Unwucht fällt die Systemantwort durch eine Erhöhung der Amplitude der Referenzamplitude oder durch eine Verringerung der Amplitude gegenüber der Referenzamplitude auf. Ohne Erkenntnis einer Phaseninformation ist es jedoch nicht möglich, alleine aus diesen Daten heraus die Phaseninformation der eigentlichen Unwucht zu ermitteln.By attaching an additional mass below a predetermined radius, the main axis of inertia is changed in relation to the axis of rotation, whereby an amplitude different from the reference measurement can be recorded as a system response at the same sensor position. This is because, depending on the deviation of the additional mass from the direction of the imbalance, the system response is noticeable through an increase in the amplitude of the reference amplitude or through a reduction in the amplitude compared to the reference amplitude. Without recognizing phase information, however, it is not possible to determine the phase information of the actual imbalance from this data alone.

Daher wird im nächsten Schritt eine zweite Messung durchgeführt, wobei zuvor die Position der Zusatzmasse an dem Körper unter Beibehaltung des vorgegebenen Radius an einer von der ersten Position verschiedenen zweiten Position unter einem definierten Änderungswinkel verschoben wird. Mit anderen Worten, in Bezug auf die Rotationsachse wird die Zusatzmasse von der ersten Position unter einem vordefinierten Winkel, beispielsweise 90 Grad, an einer zweiten Position mit demselben Radius bezüglich der ersten Position angeordnet, sodass die Zusatzmasse je nach vorgegebenen Änderungswinkel bei gleichbleibenden Radius phasenverschoben ist. Anschließend wird der Körper wieder in Drehbewegung versetzt (vorzugsweise mit gleichbleibender Rotationsgeschwindigkeit), wobei mit Hilfe des Sensors an der vorzugsweise unveränderten Sensorposition eine zweite Amplitude in einer zweiten Messung erfasst wird. Auch diese kann beispielsweise die maximale Amplitude sein.A second measurement is therefore carried out in the next step, the position of the additional mass on the body being shifted beforehand while maintaining the predetermined radius at a second position different from the first position at a defined angle of change. In other words, with respect to the axis of rotation, the additional mass is arranged from the first position at a predefined angle, for example 90 degrees, at a second position with the same radius with respect to the first position, so that the additional mass is phase-shifted depending on the specified change angle while the radius remains the same . The body is then set in rotation again (preferably at a constant rotational speed), with the aid of the sensor at the preferably unchanged sensor position, a second amplitude being recorded in a second measurement. This can also be the maximum amplitude, for example.

Demzufolge liegen nun drei Amplitudenwerte vor, nämlich zum einen der Amplitudenwert der Referenzamplitude der Referenzmessung, bei der eine Amplitude der Unwucht ohne jegliche Zusatzmassen ermittelt wurde, sowie zwei weitere Zusatzmessungen, bei denen jeweils eine Zusatzmasse an dem drehenden Körper bei gleichbleibenden Radius und einem vorgegebenen Winkel angeordnet und die entsprechende Amplitude der daraus resultierenden Unwucht gemessen wird. Die Zusatzmasse in den beiden Messungen ist dabei identisch, ebenso wie die Rotationsgeschwindigkeit und die Position des Sensors im nichtdrehenden System.As a result, there are now three amplitude values, namely on the one hand the amplitude value of the reference amplitude of the reference measurement, in which an amplitude of the unbalance was determined without any additional masses, and two further additional measurements, in each of which an additional mass on the rotating body with a constant radius and a given angle arranged and the corresponding amplitude of the resulting imbalance is measured. The additional mass in the two measurements is identical, as is the speed of rotation and the position of the sensor in the non-rotating system.

Aus diesen drei Werten sowie dem vorgegebenen Änderungswinkel lässt sich nun die Phaseninformation der Unwucht analytisch bestimmen.The phase information of the imbalance can now be determined analytically from these three values and the specified change angle.

Bei dieser Berechnung bilden die Amplituden in Bezug auf ein kartesisches Koordinatensystem jeweils einen Kreis mit einem Radius, der betragsmäßig der jeweiligen gemessenen Amplitude entspricht, um einen gemeinsamen Mittelpunkt, der den Ursprung des kartesischen Koordinatensystems darstellt. Dabei würden alle Amplitudenkreise eine durch den Ursprung des kartesischen Koordinatensystems verlaufende Bezugsachse (Strahl oder Halbgerade mit dem Ursprung im Ursprung des kartesischen Koordinatensystems) schneiden, wobei der Schnittpunkt des Amplitudenkreises der Referenzamplitude mit dieser Bezugsachse den Mittelpunkt eines Zusatzkreises bildet, der sowohl den Amplitudenkreis der ersten Amplitude als auch den Amplitudenkreis der zweiten Amplitude in jeweils zumindest einem Schnittpunkt schneidet.In this calculation, the amplitudes in relation to a Cartesian coordinate system each form a circle with a radius that corresponds to the magnitude of the respective measured amplitude, around one common center point that represents the origin of the Cartesian coordinate system. All amplitude circles would intersect a reference axis (ray or half-line with the origin in the origin of the Cartesian coordinate system) running through the origin of the Cartesian coordinate system, the point of intersection of the amplitude circle of the reference amplitude with this reference axis forming the center of an additional circle, which forms both the amplitude circle of the first Amplitude as well as the amplitude circle of the second amplitude intersects in each case at least one point of intersection.

Dabei wird der Radius dieses Zusatzkreises derart berechnet, dass ein Winkel, dessen Scheitelpunkt den Mittelpunkt des Zusatzkreises entspricht und bei dem ein erster Schenkel durch den Schnittpunkt mit dem ersten Amplitudenkreis und ein zweiter Schenkel durch den Schnittpunkt des zweiten Amplitudenkreises verläuft, dem definierten Änderungswinkel der zweiten Messung entspricht.The radius of this additional circle is calculated in such a way that an angle whose vertex corresponds to the center point of the additional circle and at which a first leg runs through the intersection with the first amplitude circle and a second leg through the intersection of the second amplitude circle, the defined change angle of the second Measurement corresponds.

Der Radius entspricht dabei einer durch die Zusatzmassen entstehenden Zusatzamplitude, die um den Ursprung der ursprünglichen Unwucht herum irgendwo auf diesem Kreis angeordnet sind. Da die Zusatzmassen jedoch unter einem vorgegebenen Änderungswinkel zwischen der ersten und der zweiten Messung verschoben wurden, muss sich dies auch in den Schnittpunkten des Zusatzkreises wiederspiegeln. Demnach wird der Radius des Zusatzkreises so berechnet, dass die Bedingung erfüllt ist, dass ein Winkel, dessen Scheitelpunkt den Mittelpunkt des Zusatzkreises entspricht bei dem ein erster Schenkel durch den Schnittpunkt des ersten Amplitudenkreises bzw. der ersten Amplitude und ein zweiter Schenkel durch den Schnittpunkt des zweiten Amplitudenkreises bzw. der zweiten Amplitude verläuft, dem definierten Änderungswinkel der zweiten Messung entspricht. Ist ein solcher Radius berechnet, so entspricht er der Zusatzamplitude, die durch Anordnung der Zusatzmassen bei bestehender Unwucht entsteht.The radius corresponds to an additional amplitude resulting from the additional masses, which are arranged somewhere on this circle around the origin of the original imbalance. However, since the additional masses were shifted between the first and the second measurement at a given angle of change, this must also be reflected in the intersection points of the additional circle. Accordingly, the radius of the additional circle is calculated so that the condition is met that an angle whose vertex corresponds to the center point of the additional circle at which a first leg through the intersection of the first amplitude circle or the first amplitude and a second leg through the intersection of the second amplitude circle or the second amplitude, corresponds to the defined angle of change of the second measurement. If such a radius has been calculated, it corresponds to the additional amplitude that results from the arrangement of the additional masses when there is an imbalance.

Basierend hierauf wird dann ein Systemdrehwinkel berechnet, der die Phasenverschiebung der Position der jeweiligen Zusatzmasse in der jeweiligen Messung von der eigentlich ursprünglichen Unwucht beschreibt, indem der Winkel berechnet wird, dessen Scheitelpunkt dem Mittelpunkt des Zusatzkreises entspricht und bei dem ein erster Schenkel durch den Schnittpunkt des ersten oder zweiten Amplitudenkreises verläuft und ein zweiter Schenkel die Bezugsachse darstellt. Mit anderen Worten, es wird derjenige Winkel in der geometrischen Konstruktion ermittelt, der sich zwischen der Bezugsachse als Schenkel einerseits und dem Schnittpunkt mit einem der Amplitudenkreise als zweiten Schenkel andererseits aufspannt. Dieser Winkel gibt dabei an, um wieviel Grad die Position für die Zusatzmasse der jeweiligen Amplitude von der eigentlichen Unwucht entfernt ist.Based on this, a system rotation angle is then calculated, which describes the phase shift of the position of the respective additional mass in the respective measurement from the actual original unbalance by calculating the angle whose apex corresponds to the center point of the additional circle and at which a first leg passes through the intersection of the first or second amplitude circle and a second leg represents the reference axis. In other words, that angle in the geometric construction is determined which spans between the reference axis as a leg on the one hand and the point of intersection with one of the amplitude circles as a second leg on the other hand. This angle indicates by how many degrees the position for the additional mass of the respective amplitude is away from the actual imbalance.

Basierend hierauf kann dann die Phaseninformation der Unwucht in Abhängigkeit von dem berechneten Systemdrehwinkel und derjenigen Position, an der die Zusatzmasse an dem Körper angeordnet wurde und die der dem ersten Schenkel des Systemdrehwinkels zugrundeliegenden Amplitude entspricht, berechnet werden.Based on this, the phase information of the imbalance can then be calculated as a function of the calculated system rotation angle and that position at which the additional mass was arranged on the body and which corresponds to the amplitude on which the first leg of the system rotation angle is based.

Basierend hierauf lässt sich somit ganz konkret die Phaseninformation berechnen, sodass ohne eine Phasenmessung während der Amplitudenbestimmung dennoch mit nur drei Messungen analytisch exakt die Unwucht berechnet werden kann.Based on this, the phase information can be calculated very specifically, so that the unbalance can be calculated analytically exactly with only three measurements without a phase measurement during the amplitude determination.

Vorteilhaferweise kann basierend auf dieser Phaseninformation dann eine Gegenmasse berechnet werden, die an der gegenüberliegenden Position der berechneten Phaseninformation der Unwucht an dem Körper angeordnet wird, um die Unwucht auszugleichen, wobei die Gegenmasse dabei in Abhängigkeit der zuvor ermittelten Referenzamplitude berechnet wird.Advantageously, based on this phase information, a counter-mass can then be calculated, which is arranged at the opposite position of the calculated phase information of the unbalance on the body in order to compensate for the unbalance, the counter-mass being calculated as a function of the previously determined reference amplitude.

Es ist allerdings auch denkbar, dass basierend auf den beiden Positionen, an denen die Zusatzmasse angeordnet wird, diesbezüglich zwei Gegenmassen zu berechnen, um die Unwucht auszugleichen. Hierfür wird jeweils eine Gegenmasse bezüglich der Position der Zusatzmasse in Abhängigkeit von dem definierten Änderungswinkel, dem berechneten Systemdrehwinkel, einem ersten Amplitudenvektor, der die Strecke zwischen Mittelpunkt des Zusatzkreises und dem Schnittpunkt des ersten Amplitudenkreises entspricht und einen zweiten Amplitudenvektor, der der Strecke zwischen Mittelpunkt des Zusatzkreises und dem Schnittpunkt des zweiten Amplitudenkreises entspricht, berechnet, um die bestehende Unwucht auszugleichen, wenn die jeweiligen Gegenmassen an der Position der Zusatzmasse, oder wenn der betragsmäßige Wert negativ ist, gegenüberliegen, angeordnet ist.However, it is also conceivable that, based on the two positions at which the additional mass is arranged, two counter-masses in this regard are calculated in order to compensate for the imbalance. For this purpose, a countermass with respect to the position of the additional mass depending on the defined change angle, the calculated system rotation angle, a first amplitude vector that corresponds to the distance between the center of the additional circle and the intersection of the first amplitude circle and a second amplitude vector that corresponds to the distance between the center of the Additional circle and the intersection of the second amplitude circle corresponds, calculated to compensate for the existing imbalance when the respective counterweights at the position of the additional mass, or when the absolute value is negative, are arranged opposite one another.

Vorteilhafterweise ist die Bezugsachse durch die Abszissenachse oder die Ordinatenachse des kartesischen Koordinatensystems gebildet und vereinfacht so die Berechnung.The reference axis is advantageously formed by the abscissa axis or the ordinate axis of the Cartesian coordinate system and thus simplifies the calculation.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn der definierte Änderungswinkel 90 Grad oder ein ganzzahliges Vielfaches davon beträgt, wodurch die Berechnung vereinfacht wird.Furthermore, it is advantageous if the defined change angle is 90 degrees or an integral multiple thereof, which simplifies the calculation.

Im Übrigen wird die Aufgabe auch mit dem Patentanspruch 4 bezüglich eines Verfahrens zum Ermitteln von Gegenmassen zum Ausgleich einer Unwucht eines sich drehenden Körpers gelöst, wobei die Verfahrensschritte bis zur Bestimmung des Systemdrehwinkels zum Patentanspruch 1 identisch sind. Insofern ist hier der gemeinsame erfinderische Gedanke der, dass aus drei Messungen ohne Phaseninformationen zumindest der Systemdrehwinkel, von dem die eine Position der Zusatzmasse von der Unwucht abweicht, feststellbar ist. Zum Ausgleich der Unwucht wird indes jedoch vorgeschlagen, dass in Abhängigkeit von dem definierten Änderungswinkel, dem berechneten Systemdrehwinkel, einem ersten Amplitudenvektor sowie einem zweiten Amplitudenvektor die jeweilige Gegenmasse für die Position und der Zusatzmassen berechnet wird, um die bestehende Unwucht auszugleichen. Dabei werden basierend auf der Vektorrechnung die Gegenmassen so ermittelt, dass sie in Bezug auf die in dem kartesischen Koordinatensystem festgelegten Schnittpunkte vektoriell in Richtung des Ursprungs des kartesischen Koordinatensystems zeigen und somit die Unwucht ausgleichen können.Incidentally, the object is also achieved with patent claim 4 with regard to a method for determining counterweights to compensate for an imbalance in a rotating body, the method steps up to the determination of the system rotation angle being identical to patent claim 1. In this respect, the common inventive concept here is that from three measurements without phase information, at least the system angle of rotation from which one position of the additional mass deviates from the unbalance can be determined. To compensate for the imbalance, however, it is proposed that the respective counter mass for the position and the additional masses be calculated as a function of the defined change angle, the calculated system rotation angle, a first amplitude vector and a second amplitude vector in order to compensate for the existing imbalance. Based on the vector calculation, the counterweights are determined in such a way that they point vectorially in the direction of the origin of the Cartesian coordinate system in relation to the intersection points defined in the Cartesian coordinate system and can thus compensate for the imbalance.

Der erste Amplitudenvektor beschreibt dabei die Strecke zwischen Mittelpunkt des Zusatzkreises und dem Schnittpunkt der ersten Amplitude bzw. des ersten Amplitudenkreises, während der zweite Amplitudenvektor die Strecke zwischen Mittelpunkt des Zusatzkreises und dem Schnittpunkt des zweiten Amplitudenkreises beschreibt.The first amplitude vector describes the distance between the center of the additional circle and the point of intersection of the first amplitude or the first amplitude circle, while the second amplitude vector describes the distance between the center of the additional circle and the point of intersection of the second amplitude circle.

Hierdurch wird es möglich, ohne genaue Kenntnis der tatsächlichen Unwucht eine Gegenmasse für die Positionen, denen die Zusatzmasse angeordnet wurde, zu berechnen, wobei bei Anordnung der Gegenmassen an den Positionen der Zusatzmassen oder an der gegenüberliegenden Position, sofern die berechnete Gegenmasse negativ sein sollte, kann dann die Unwucht ausgeglichen werden.This makes it possible, without precise knowledge of the actual imbalance, to calculate a counter-mass for the positions on which the additional mass was arranged, whereby when the counter-masses are arranged at the positions of the additional masses or at the opposite position, if the calculated counter-mass should be negative, the imbalance can then be compensated.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:

  • 1 - Schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 2 - Schematische Darstellung der drei Messreihen;
  • 3 - Geometrische Darstellung des Berechnungsverfahrens Zur Phaseninformationsermittlung;
  • 4 - Geometrische Darstellung der Berechnung zur Bestimmung der Gegenmassen.
The invention is explained by way of example with reference to the accompanying figures. Show it:
  • 1 - Schematic representation of a device according to the invention;
  • 2 - Schematic representation of the three series of measurements;
  • 3 - Geometric representation of the calculation method for determining phase information;
  • 4th - Geometric representation of the calculation to determine the counterweights.

1 zeigt schematisch die Vorrichtung 10, mit der die Unwucht U eines sich drehenden Körpers 11 ermittelt werden kann, die Unwucht U des sich drehenden Körpers 11 ist dabei bestimmt durch eine Abweichung der Rotationsachse YR von der Hauptträgheitsachse YT . 1 shows schematically the device 10 with which the imbalance U of a spinning body 11 can be determined, the imbalance U of the rotating body 11 is determined by a deviation in the axis of rotation Y R from the main axis of inertia Y T .

Der Rotationskörper 11 wird mit seiner Rotationsachse YR auf eine Rotorachse 12 der Vorrichtung 10 gesteckt und drehfest arretiert. Die Rotorachse 12 steht mit einem Motor 13 in kraftwirkender Verbindung, um so durch Drehung der Rotorachse 12 den Körper 11 in eine Drehbewegung zu versetzen.The solid of revolution 11 becomes with its axis of rotation Y R on a rotor axis 12th the device 10 plugged in and locked in place. The rotor axis 12th stands with an engine 13th in a force-acting connection, so by rotating the rotor axis 12th the body 11 to put in a rotary motion.

An der Vorrichtung 10 ist ein Sensor 14 vorgesehen, der als Kraft- oder Beschleunigungssensor Vibrationen des Gehäuses 15 der Vorrichtung 10 ermitteln kann. Da hier die Unwucht in der Drehebene (statische Unwucht) ermittelt werden soll, ist der Sensor 14 ebenfalls so eingerichtet, eine entsprechende Vibration innerhalb der Drehebene des Körpers 11 zu ermitteln. Die durch die Unwucht U des drehenden Körpers 11 verursachte Vibration wird dabei aufgrund der Aufhängung der Rotorachse 12 an dem Gehäuse 15 und der festen Verbindung des Motors mit dem Gehäuse 15 auf dieses übertragen, so dass der Sensor 14 diese Vibration und damit die Amplituden, in Form beispielweise einer Maximalamplitude ermitteln kann.At the device 10 is a sensor 14th provided as a force or acceleration sensor vibrations of the housing 15th the device 10 can determine. Since the unbalance in the plane of rotation (static unbalance) is to be determined here, the sensor is 14th also set up a corresponding vibration within the plane of rotation of the body 11 to determine. The one due to the imbalance U of the rotating body 11 The vibration caused is due to the suspension of the rotor axis 12th on the housing 15th and the fixed connection of the motor to the housing 15th transferred to this so that the sensor 14th can determine this vibration and thus the amplitudes, for example in the form of a maximum amplitude.

Hierfür steht der Sensor 14 mit einer Recheneinheit 16 signaltechnisch in Verbindung, die ebenfalls auch den Motor 13 ansteuern kann. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Die Recheneinheit 16 ist dabei so eingerichtet, dass sie basierend auf den drei durchzuführenden Messungen, wie später noch gezeigt, die entsprechenden Informationen, wie beispielsweise die Phaseninformationen oder die Berechnung der Gegenmasse gemäß der vorliegenden Erfindung, durchführt.This is what the sensor stands for 14th with one arithmetic unit 16 signaling in connection, which also includes the engine 13th can drive. However, this is not absolutely necessary. The arithmetic unit 16 is set up in such a way that it carries out the corresponding information, such as the phase information or the calculation of the counter mass according to the present invention, based on the three measurements to be carried out, as will be shown later.

2 zeigt den Ablauf der Messungen zur Bestimmung der benötigten Amplituden. Der drehbare Körper 11 weist dabei eine Unwucht aufgrund der Abweichungen von der Rotationsachse YR von der Hauptträgheitsachse YT . 2 shows the sequence of measurements to determine the required amplitudes. The rotating body 11 shows an imbalance due to the deviations from the axis of rotation Y R from the main axis of inertia Y T .

In Schritt a) wird dabei der drehbare Körper 11 in eine Rotationsbewegung versetzt, ohne dass hierfür irgendwelche Zusatzmassen an dem Körper angeordnet sind. Als Ergebnis liefert der Sensor der Vorrichtung ein Referenzamplitudensignal, das beispielsweise der maximalen Amplitude einer gemessenen Vibration entspricht.In step a) the rotatable body is 11 set in a rotational movement without any additional masses being arranged on the body for this purpose. As a result, the sensor of the device supplies a reference amplitude signal which, for example, corresponds to the maximum amplitude of a measured vibration.

Für eine zweite Messung wird eine Zusatzmasse Mz,P1 an einer ersten Position an dem drehbaren Körper 11 angeordnet, und zwar unter einem vorgegebenen Radius rM. Anschließend wird die Vibrationsmessung bei derselben Drehzahl erneut durchgeführt, wobei wieder aus einer gemessenen Vibration die erste Amplitude als Maximalamplitude aus der Vibration ermittelt wird.An additional mass is required for a second measurement M z, P1 at a first position on the rotatable body 11 arranged, namely under a predetermined radius r M. The vibration measurement is then carried out again at the same speed, the first amplitude again being determined from a measured vibration as the maximum amplitude from the vibration.

Anschließend wird in Schritt c) die Position der Zusatzmasse um einen Winkel φ versetzt, allerdings unter Beibehaltung des Radius rM, so dass die Zusatzmasse nunmehr an einer zweiten Position an dem drehbaren Körper 11 angeordnet ist. Diese Zusatzmasse in Schritt c) ist dabei als MZ,P2 bezeichnet, wobei die Zusatzmasse selber gleich bleibt, jedoch sich die Position gemäß dem Winkel φ verändert.Then in step c) the position of the additional mass is adjusted by an angle φ offset, but while maintaining the radius r M , so that the additional mass is now in a second position on the rotatable body 11 is arranged. This additional mass in step c) is as M Z, P2 referred to, the additional mass itself remains the same, but the position according to the angle φ changed.

Es wird erneut eine Messung bei derselben Drehzahl durchgeführt, wobei in dieser Messung eine zweite Amplitude aus der gemessenen Vibration als Maximalamplitude ermittelt wird.Another measurement is carried out at the same speed, a second amplitude being determined from the measured vibration as the maximum amplitude in this measurement.

3 zeigt die geometrische Berechnungsgrundlage für die Berechnung der Phaseninformation. 3 shows the geometric calculation basis for calculating the phase information.

Zunächst wird ein kartesisches Koordinatensystem X,Y definiert, bei dem der Ursprung des kartesischen Koordinatensystems den Fall bezeichnet, bei dem die Hauptträgheitsachse und die Rotationsachse identisch sind, so dass keine Unwucht besteht. Da jedoch basierend auf den Messungen keine Phaseninformation enthalten ist, beschreiben ausgehend von dem Ursprung des kartesischen Koordinatensystems die gemessenen Amplituden einen Kreis um den Ursprung. Die erste Messung zur Bestimmung der ersten Amplitude mit der Zusatzmasse an der ersten Position wird dabei als A1 bezeichnet, während die zweite Messung mit der Zusatzmasse an der zweiten Position eine zweite Amplitude A2 hervorbringt.First, a Cartesian coordinate system X, Y is defined, in which the origin of the Cartesian coordinate system denotes the case in which the main axis of inertia and the axis of rotation are identical, so that there is no imbalance. However, since no phase information is contained based on the measurements, starting from the origin of the Cartesian coordinate system, the measured amplitudes describe a circle around the origin. The first measurement to determine the first amplitude with the additional mass at the first position is called A 1 denotes, while the second measurement with the additional mass at the second position has a second amplitude A 2 brings forth.

Auch die Referenzamplitude, d.h. die Referenzmessung ohne jegliche Zusatzmassen würde einen Kreis um den Ursprung des kartesischen Koordinatensystems definieren. Allerdings ist dies aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt, da dies für die weitere Berechnung nicht notwendig ist.The reference amplitude, i.e. the reference measurement without any additional masses, would also define a circle around the origin of the Cartesian coordinate system. However, this is not shown for reasons of clarity, since this is not necessary for the further calculation.

Vielmehr wurde die Referenzamplitude U als Unwucht auf der Abszissenachse (X) des kartesischen Koordinatensystems abgetragen, was ein Äquivalent des Schnittpunktes der Referenzamplitude mit der Bezugsachse darstellt.Rather, it became the reference amplitude U plotted as an unbalance on the abscissa axis (X) of the Cartesian coordinate system, which is an equivalent of the intersection of the reference amplitude with the reference axis.

Der Punkt U bildet dabei den Mittelpunkt eines Kreises, dessen Radius die Zusatzamplitude darstellt, die durch die beiden Messungen mit der Zusatzmasse hervorgerufen werden. Da auch hier keine Phaseninformationen verfügbar sind, liegen diese Zusatzamplituden auf einem Kreis um den Ursprung U herum, wobei lediglich der Änderungswinkel, mit dem die Zusatzmasse unter einem Winkel an dem drehenden Körper angeordnet wird, als φ bekannt ist. Dieser Winkel φ muss sich demgemäß auch in dem Kreis wiederfinden.The point U forms the center of a circle, the radius of which represents the additional amplitude that is caused by the two measurements with the additional mass. Since no phase information is available here either, these additional amplitudes lie on a circle around the origin U around, with only the angle of change with which the additional mass is arranged at an angle on the rotating body as φ is known. That angle φ must therefore also find himself in the circle.

Im Ausführungsbeispiel der 3 ist dabei der Winkel verschieden von 90° oder ein ganzzahliges Vielfaches von 90°, so dass hier der Winkel φ noch ein sogenanntes ΔΨ aufweist, mit dem die 90° Abweichung definiert wird.In the embodiment of 3 the angle is different from 90 ° or an integer multiple of 90 °, so that the angle here φ still has a so-called Δ Ψ with which the 90 ° deviation is defined.

Da auch dies zum Bestandteil der Erfindung gehört, wird hier der vollständige Berechnungsweg aufgezeigt. Wird jedoch ein Änderungswinkel φ genommen, der 90° oder ein ganzzahliges Vielfaches davon hat, so vereinfacht sich die Rechnung an einigen Stellen.Since this is also part of the invention, the complete calculation method is shown here. However, it becomes an angle of change φ taken, which has 90 ° or an integral multiple thereof, the calculation is simplified in some places.

Der Radius Z dieses Zusatzkreises entspricht dabei der Zusatzamplitude durch die Zusatzmassen. Allerdings ist Z zunächst unbekannt, so dass ein Radius für den Zusatzkreis berechnet werden muss, bei dem die Bedingung erfüllt ist, dass zum einen der Zusatzkreis die Amplitudenkreise in zumindest einem Schnittpunkt schneidet und zum anderen, dass die Schnittpunkte P1 und P2 dergestalt sind, dass sie zusammen mit dem Mittelpunkt U des Zusatzkreises den Winkel φ aufspannen.The radius Z this additional circle corresponds to the additional amplitude due to the additional masses. However, Z is initially unknown, so that a radius must be calculated for the additional circle in which the condition is met that on the one hand the additional circle intersects the amplitude circles in at least one intersection point and on the other hand that the intersection points P 1 and P 2 are such that they are together with the center point U of the additional circle the angle φ stretch.

Mit anderen Worten, zwischen dem Mittelpunkt U und dem Schnittpunkten P1 mit dem ersten Amplitudenkreis der Amplitude A1 wird ein erster Schenkel definiert und mit dem Mittelpunkt U und dem Schnittpunkt P2 des zweiten Amplitudenkreises der zweiten Amplitude P2 wird ein zweiter Schenkel definiert, wobei zwischen dem ersten Schenkel (U, P1 ) und dem zweiten Schenkel (U, P2 ) der Winkel φ aufgespannt wird, der dem Änderungswinkel der Zusatzmassen zwischen den beiden ersten und zweiten Messungen entspricht.In other words, between the midpoint U and the intersections P 1 with the first amplitude circle of the amplitude A 1 a first leg is defined and with the center U and the intersection P 2 of the second amplitude circle of the second amplitude P 2 a second leg is defined, where between the first leg ( U , P 1 ) and the second leg ( U , P 2 ) the angle φ is spanned, which corresponds to the angle of change of the additional masses between the two first and second measurements.

Ist ein solcher Zusatzkreis mit einem Radius gleich Z gefunden, so definiert der erste Schenkel im Ausbildungsbeispiel der 1, d.h. der Schenkel zwischen dem Mittelpunkt des Zusatzkreises U und dem Schnittpunkt P1 des Amplitudenkreises der ersten Amplitude A1 und die Bezugsachse einen Winkel a, der in Bezug auf die Position der Zusatzmasse in der ersten Messung, die ja der ersten Amplitude A1 und somit dem Schnittpunkt P1 entspricht, die Abweichung dieser Position der Zusatzmasse der ersten Messung von der Richtung der Unwucht und somit die Phaseninformation enthält.If such an additional circle is found with a radius equal to Z, then the first leg in the training example defines the 1 , ie the leg between the center of the additional circle U and the intersection P 1 of the amplitude circle of the first amplitude A 1 and the reference axis an angle α, which is in relation to the position of the additional mass in the first measurement, which is the first amplitude A 1 and thus the intersection P 1 corresponds to the deviation of this position of the additional mass of the first measurement from the direction of the unbalance and thus contains the phase information.

Anhand der bekannten Positionen der Zusatzmasse der ersten Messung sowie dem berechneten Winkel α lässt sich somit die Position der Unwucht und somit die Phaseninformation der Unwucht bestimmen, indem die Position der Zusatzmasse der ersten Messung durch den Winkel α korrigiert wird.Based on the known positions of the additional mass of the first measurement and the calculated angle α the position of the imbalance and thus the phase information of the imbalance can thus be determined by dividing the position of the additional mass of the first measurement through the angle α is corrected.

Alternativ hierzu kann selbstverständlich auch der zweite Schenkel, der als Strecke zwischen dem Mittelpunkt U des Zusatzkreises und dem Schnittpunkt P2 des zweiten Amplitudenkreises der zweiten Amplitude A1 definiert ist, zur Berechnung eines Winkels mit der Bezugsachse hergenommen werden, wobei dann selbstverständlich nicht die Position der Zusatzmasse der ersten Messung verwendet werden muss, sondern die Position der Zusatzmasse in der zweiten Messung, die um einen bestimmten Änderungswinkel φ von der ersten Position abweist. Dies ist selbstverständlich mathematisch ein Äquivalent.As an alternative to this, of course, the second leg, which is the route between the center point U of the additional circle and the intersection P 2 of the second amplitude circle of the second amplitude A 1 is defined, can be used to calculate an angle with the reference axis, in which case, of course, the position of the additional mass of the first measurement does not have to be used, but rather the position of the additional mass in the second measurement, which changes by a certain angle φ from the first position. This is of course a mathematical equivalent.

Ist die Phaseninformation und somit die Richtung der Unwucht gefunden, so kann an der gegenüberliegenden Position basierend auf der gemessenen Referenzamplitude ein Gegengewicht bzw. eine Gegenmasse angeordnet werden, wodurch die Unwucht ausgeglichen wird und die Hauptträgheitsachse dann der Rotationsachse entspricht.Once the phase information and thus the direction of the unbalance has been found, a counterweight or a counterweight can be arranged at the opposite position based on the measured reference amplitude, whereby the unbalance is compensated and the main axis of inertia then corresponds to the axis of rotation.

Anhand der nachfolgenden Berechnungen, die beispielhaft angeführt sind, kann der oben aufgezeigte geometrische Zusammenhang analytisch berechnet werden, wodurch sich eine eindeutige Lösung ergibt.On the basis of the following calculations, which are given as examples, the geometrical relationship shown above can be calculated analytically, which results in a clear solution.

Erste Amplitude der Messung 1 inklusive Zusatzmasse: A 1 = P 1 x 2 + P 1 y 2 ,  

Figure DE102015115150B4_0001
mit P 1 x = Z c o s ( α ) + U  
Figure DE102015115150B4_0002
und P 1 y = Z s i n ( α )
Figure DE102015115150B4_0003
(2) und (3) eingesetzt in (1) und umgeformt ergibt: A 1 2 = U 2 + Z 2 + 2 U Z c o s ( α ) ,  
Figure DE102015115150B4_0004
und damit cos ( α ) = A 1 2 U 2 Z 2 2 U Z
Figure DE102015115150B4_0005
First amplitude of measurement 1 including additional mass: A. 1 = P 1 x 2 + P 1 y 2 ,
Figure DE102015115150B4_0001
With P 1 x = Z c O s ( α ) + U
Figure DE102015115150B4_0002
and P 1 y = Z s i n ( α )
Figure DE102015115150B4_0003
(2) and (3) inserted in (1) and transformed results in: A. 1 2 = U 2 + Z 2 + 2 U Z c O s ( α ) ,
Figure DE102015115150B4_0004
and thus cos ( α ) = A. 1 2 U 2 - Z 2 2 U Z
Figure DE102015115150B4_0005

Die zweite Amplitude der Messung 2 inklusive Zusatzmasse ist: A 2 = P 2 x 2 + P 2 y 2 ,  mit

Figure DE102015115150B4_0006
P 2 x = U Z s i n ( α + Δψ )  und
Figure DE102015115150B4_0007
P 2 y = Z c o s ( α + Δψ )
Figure DE102015115150B4_0008
The second amplitude of measurement 2 including additional mass is: A. 2 = P 2 x 2 + P 2 y 2 , With
Figure DE102015115150B4_0006
P 2 x = U - Z s i n ( α + Δψ ) and
Figure DE102015115150B4_0007
P 2 y = Z c O s ( α + Δψ )
Figure DE102015115150B4_0008

Nach Umformung und Substitution von: K 1 = c o s ( Δψ )  

Figure DE102015115150B4_0009
und K 2 = s i n ( Δψ )
Figure DE102015115150B4_0010
kan folgender Zusammenhang ermittelt werden: s i n ( α ) = U 2 + Z 2 A 2 2 K 2 ( A 1 2 Z 2 U 2 ) 2 U 2 K 1
Figure DE102015115150B4_0011
After reshaping and substituting: K 1 = c O s ( Δψ )
Figure DE102015115150B4_0009
and K 2 = s i n ( Δψ )
Figure DE102015115150B4_0010
the following relationship can be determined: s i n ( α ) = U 2 + Z 2 - A. 2 2 - K 2 ( A. 1 2 - Z 2 - U 2 ) 2 U 2 K 1
Figure DE102015115150B4_0011

Setzt man nun t a n ( α ) = s i n ( α ) c o s ( α )

Figure DE102015115150B4_0012
erhält man mit (5) und (11) den Drehwinkel: α = arctan ( U 2 + Z 2 A 2 2 K 2 ( A 1 2 Z 2 U 2 ) K 1 ( A 1 2 Z 2 U 2 ) )
Figure DE102015115150B4_0013
If you set now t a n ( α ) = s i n ( α ) c O s ( α )
Figure DE102015115150B4_0012
the angle of rotation is obtained with (5) and (11): α = arctan ( U 2 + Z 2 - A. 2 2 - K 2 ( A. 1 2 - Z 2 - U 2 ) K 1 ( A. 1 2 - Z 2 - U 2 ) )
Figure DE102015115150B4_0013

Hierbei sind weiterhin α und Z unbekannt. Eine analytische Lösung kann mit Hilfe folgender Beziehung gefunden werden. s i n 2 α + c o s 2 α = 1

Figure DE102015115150B4_0014
Here are still α and Z unknown. An analytical solution can be found using the following relationship. s i n 2 α + c O s 2 α = 1
Figure DE102015115150B4_0014

Durch Einsetzen und Umformen von (5) und (11) lassen sich 4 Lösungen für Z bestimmen. solve ( U 2 + Z 2 A 2 2 K 2 ( A 1 2 Z 2 U 2 ) 1 K 2 2 ) + ( A 1 2 U 2 Z 2 ) 2 4 U 2 Z 2 = 0

Figure DE102015115150B4_0015
for Z By inserting and reshaping (5) and (11), 4 solutions for Z can be determined. solve ( U 2 + Z 2 - A. 2 2 - K 2 ( A. 1 2 - Z 2 - U 2 ) 1 - K 2 2 ) + ( A. 1 2 - U 2 - Z 2 ) 2 - 4th U 2 Z 2 = 0
Figure DE102015115150B4_0015
for Z

Results: Z = ± 1 2         ( ( 1 / ( K 2 + 1 ) ( ( ( K 2 2 1 ) ( 4 A 1 2 K 2 U 2 4 A 2 2 K 2 U 2 4 A 1 2 U 2 4 A 2 2 U 2 + A 1 4 +                                   A 2 4 2 A 1 2 A 2 2 + 4 K 2 2 U 4 + 8 K 2 U 4 ) ) + A 1 2 K 2 + A 2 2 K 2 +                A 1 2 + A 2 2 2 K 2 2 U 2 2 K 2 U 2 ) ) )  and  K 2 + 1 0  and  K 2 1 0

Figure DE102015115150B4_0016
Z = ± 1 2 ( ( 1 / ( K 2 + 1 ) ( ( ( K 2 2 1 ) ( 4 A 1 2 K 2 U 2 4 A 2 2 K 2 U 2 4 A 1 2 U 2 4 A 2 2 U 2 + A 1 4 +                                  A 2 4 2 A 1 2 A 2 2 + 4 K 2 2 U 4 + 8 K 2 U 4 ) ) + A 1 2 K 2 + A 2 2 K 2 +                 A 1 2 + A 2 2 2 K 2 2 U 2 2 K 2 U 2 ) ) )  and  K 2 + 1 0  and  K 2 1 0
Figure DE102015115150B4_0017
Results: Z = ± 1 2 ( ( 1 / ( K 2 + 1 ) ( - ( ( K 2 2 - 1 ) ( - 4th A. 1 2 K 2 U 2 - - 4th A. 2 2 K 2 U 2 - 4th A. 1 2 U 2 - 4th A. 2 2 U 2 + A. 1 4th + A. 2 4th - 2 A. 1 2 A. 2 2 + 4th K 2 2 U 4th + 8th K 2 U 4th ) ) + A. 1 2 K 2 + A. 2 2 K 2 + A. 1 2 + A. 2 2 - 2 K 2 2 U 2 - 2 K 2 U 2 ) ) ) other K 2 + 1 0 other K 2 - 1 0
Figure DE102015115150B4_0016
Z = ± 1 2 ( ( 1 / ( K 2 + 1 ) ( - ( ( K 2 2 - 1 ) ( - 4th A. 1 2 K 2 U 2 - - 4th A. 2 2 K 2 U 2 - 4th A. 1 2 U 2 - 4th A. 2 2 U 2 + A. 1 4th + A. 2 4th - 2 A. 1 2 A. 2 2 + 4th K 2 2 U 4th + 8th K 2 U 4th ) ) + A. 1 2 K 2 + A. 2 2 K 2 + A. 1 2 + A. 2 2 - 2 K 2 2 U 2 - 2 K 2 U 2 ) ) ) other K 2 + 1 0 other K 2 - 1 0
Figure DE102015115150B4_0017

Es kann mit Hilfe von Gleichung (13) und (15) gezeigt werden, dass eine plausible Lösung für Z und α aus nur 3 gemessenen Amplituden errechnet werden kann.With the help of equations (13) and (15) it can be shown that a plausible solution for Z and α can be calculated from only 3 measured amplitudes.

Nachdem die Werte für Z und α bekannt sind, können die entsprechenden Massen zur Beseitigung der Unwucht U berechnet werden. Ausgehend vom Punkt U ist es zur Beseitigung der Unwucht notwendig, eine geeignete Gegenmasse in Richtung des Vektors Vu zu ermitteln. Dies kann beispielsweise mit einer entsprechenden Masse in Richtung von Vu geschehen oder es werden die Komponenten der zur Unwucht-Bestimmung benutzten Azimutstellen zerlegt und verwendet. Zur Berechnung der erforderlichen Massen wird jeweils ein Faktor F ermittelt, welcher den nötigen Betrag für die Richtung V1 und V2 darstellt.After the values for Z and α are known, the appropriate masses can be used to remove the imbalance U be calculated. Starting from the point U In order to eliminate the imbalance, it is necessary to determine a suitable counter mass in the direction of the vector Vu. This can be done, for example, with a corresponding mass in the direction of Vu, or the components of the azimuth points used to determine the unbalance are broken down and used. To calculate the required masses, a factor F is determined in each case, which represents the necessary amount for the directions V 1 and V 2 .

Folgende Beziehungen können der Herleitungsskizze entnommen werden: m 1 = F 1 v 1 = F 1 ( P 1 x U P 1 y )

Figure DE102015115150B4_0018
m 2 = F 2 v 2 = F 2 ( P 2 x U P 2 y )
Figure DE102015115150B4_0019
v U = ( U 0 ) = m 1 + m 2
Figure DE102015115150B4_0020
The following relationships can be seen in the derivation sketch: m 1 = F. 1 v 1 = F. 1 ( P 1 x - U P 1 y )
Figure DE102015115150B4_0018
m 2 = F. 2 v 2 = F. 2 ( P 2 x - U P 2 y )
Figure DE102015115150B4_0019
v U = ( - U 0 ) = m 1 + m 2
Figure DE102015115150B4_0020

Die y-Komponente lässt sich umformen zu: F 2 = F 1 P 1 y P 2 y

Figure DE102015115150B4_0021
The y-component can be transformed into: F. 2 = - F. 1 P 1 y P 2 y
Figure DE102015115150B4_0021

Aus (19) mit (17) und (18) folgt aus der x-Komponente: F 1 = U ( U P 1 x + P 1 y P 1 y ( P 2 x U ) )

Figure DE102015115150B4_0022
From (19) with (17) and (18) it follows from the x-component: F. 1 = U ( U - P 1 x + P 1 y P 1 y ( P 2 x - U ) )
Figure DE102015115150B4_0022

Somit sind die beiden Faktoren bekannt und es können die finalen Massen M1 und M2 zur Beseitigung der Unwucht bestimmt werden. Die Umrechnung der Amplitudenfaktoren in entsprechende Massen erfolgt mit der aufgebrachten Testmasse M. Unter Verwendung von Gleichung (16) und (17) können die Massen M1 und M2 berechnet werden zu: M 1 = F 1 M

Figure DE102015115150B4_0023
M 2 = F 2 M
Figure DE102015115150B4_0024
The two factors are thus known and the final masses M 1 and M 2 for eliminating the imbalance can be determined. The amplitude factors are converted into corresponding masses with the applied test mass M. Using equations (16) and (17), the masses M 1 and M 2 can be calculated as: M. 1 = F. 1 M.
Figure DE102015115150B4_0023
M. 2 = F. 2 M.
Figure DE102015115150B4_0024

Ergibt sich ein positives Vorzeichen, wird die berechnete Masse an die Azimut-Position der Testmasse montiert, bei einem negativem Vorzeichen genau gegenüber (180°), oder wenn möglich die entsprechende Masse an der Azimut-Position der Testmasse entfernt.If there is a positive sign, the calculated mass is mounted at the azimuth position of the test mass, in the case of a negative sign exactly opposite (180 °), or if possible the corresponding mass is removed from the azimuth position of the test mass.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
Vorrichtungcontraption
1111
drehender Körperrotating body
1212th
RotorachseRotor axis
1313th
Motorengine
1414th
Sensorsensor
1515th
Gehäusecasing
1616
RecheneinheitArithmetic unit
UU
UnwuchtImbalance
YR Y R
RotationsachseAxis of rotation
YT Y T
HauptträgheitsachseMain axis of inertia
MZ,P1 M Z, P1
Zusatzmasse an Position 1Additional mass at position 1
MZ,P2 M Z, P2
Zusatzmasse an Position 2Additional mass at position 2
A1 A 1
erste Amplitude in der ersten Messungfirst amplitude in the first measurement
A2 A 2
zweite Amplitude in der zweiten Messungsecond amplitude in the second measurement
P1 P 1
Schnittpunkt des Amplitudenkreises der ersten Amplitude mit dem ZusatzkreisPoint of intersection of the amplitude circle of the first amplitude with the additional circle
P2 P 2
Schnittpunkt des Amplitudenkreises der zweiten Amplitude mit dem ZusatzkreisPoint of intersection of the amplitude circle of the second amplitude with the additional circle
αα
SystemdrehwinkelSystem rotation angle
ZZ
Zusatzamplitude, Radius des ZusatzkreisesAdditional amplitude, radius of the additional circle
φφ
Änderungswinkel der Position der Zusatzmasse zwischen erster und zweiter MessungChange angle of the position of the additional mass between the first and second measurement

Claims (9)

Verfahren zum Ermitteln der Phaseninformation einer Unwucht (U) eines sich drehenden Körpers (11), bei dem die Rotationsachse (YR) nicht der Hauptträgheitsachse (YT) entspricht, gekennzeichnet durch a) Ermitteln einer Referenzamplitude einer durch die Unwucht (U) des sich drehenden Körpers (11) induzierten Vibration mittels eines in Bezug auf den sich drehenden Körper (11) feststehenden Sensors (14) in einer Referenzmessung, b) Anordnen einer Zusatzmasse (MZ,P1) an dem Körper unter einem vorgegebenen Radius zu der Rotationsachse (YR) an einer ersten Position und Ermitteln einer ersten Amplitude (A1) der durch die Zusatzmasse (MZ,P1) veränderten Unwucht (U) des sich drehenden Körpers (11) induzierten Vibration mittels des Sensors (14) in einer ersten Messung, c) Verändern der Position der Zusatzmasse (MZ,P1) so, dass die Zusatzmasse (MZ,P1) an dem Körper unter Beibehaltung des vorgegebenen Radius an einer von der ersten Position verschiedenen zweiten Position unter einem definierten Änderungswinkel in Bezug auf die erste Position angeordnet wird, und Ermitteln einer zweiten Amplitude (A2) der durch die Zusatzmasse (MZ,P2) veränderten Unwucht des sich drehenden Körpers (11) induzierten Vibration mittels des Sensors in wenigstens einer zweiten Messung, und mit den durch eine mikroprozessorgesteuerte Recheneinheit ausführbaren Schritten: d) Berechnen, mittels einer mikroprozessorgesteuerten Recheneinheit (16), einer Phaseninformation der Unwucht (U) in Abhängigkeit von den gemessenen Amplituden, indem die Amplituden in Bezug auf ein kartesisches Koordinatensystem jeweils einen Kreis mit einem Radius, der betragsmäßig der jeweiligen Amplitude entspricht, um einen gemeinsamen Mittelpunkt, der den Ursprung des kartesischen Koordinatensystems darstellt, bilden und der Schnittpunkt des Kreises der Referenzamplitude mit einer durch den Ursprung des kartesischen Koordinatensystems verlaufenden Bezugsachse den Mittelpunkt eines Zusatzkreises bildet, der sowohl den Kreis der ersten Amplitude (A1) als auch den Kreis der zweiten Amplitude (A2) in jeweils zumindest einem Schnittpunkt schneidet, • wobei der Radius des Zusatzkreises derart berechnet wird, dass ein Winkel, dessen Scheitelpunkt dem Mittelpunkt des Zusatzkreises entspricht und bei dem ein erster Schenkel durch den Schnittpunkt (P1) der ersten Amplitude (A1) und ein zweiter Schenkel durch den Schnittpunkt (P2) der zweiten Amplitude (A2) verläuft, dem definierten Änderungswinkel der zweiten Messung entspricht, • wobei ein Systemdrehwinkel (a), dessen Scheitelpunkt dem Mittelpunkt des Zusatzkreises entspricht und bei dem ein erster Schenkel durch den Schnittpunkt (P1, P2) der ersten oder zweiten Amplitude (A1, A2) verläuft und ein zweiter Schenkel die Bezugsachse darstellt, berechnet wird, und • wobei die Phaseninformation der Unwucht (U) in Abhängigkeit von dem berechneten Systemdrehwinkel (a) und derjenigen Position, an der die Zusatzmasse an dem Körper angeordnet wurde und die der dem ersten Schenkel des Systemdrehwinkels (α) zugrundeliegenden Amplitude entspricht, berechnet wird. Method for determining the phase information of an imbalance (U) of a rotating body (11), in which the axis of rotation (Y R ) does not correspond to the main axis of inertia (Y T ), characterized by a) determining a reference amplitude of a due to the imbalance (U) of the rotating body (11) induced vibration by means of a sensor (14) fixed in relation to the rotating body (11) in a reference measurement, b) arranging an additional mass (M Z, P1 ) on the body at a predetermined radius to the axis of rotation (Y R ) at a first position and determining a first amplitude (A 1 ) of the imbalance (U) of the rotating body changed by the additional mass (M Z, P1) (11) induced vibration by means of the sensor (14) in a first measurement, c) changing the position of the additional mass (M Z, P1 ) so that the additional mass (M Z, P1 ) on the body while maintaining the specified radius on a from the first position different second position is arranged at a defined angle of change with respect to the first position, and determining a second amplitude (A 2 ) of the imbalance of the rotating body (11) changed by the additional mass (M Z, P2) induced vibration by means of the sensor in at least one second measurement, and with the steps that can be carried out by a microprocessor-controlled arithmetic unit: d) Calculating, by means of a microprocessor-controlled arithmetic unit (16), phase information of the imbalance (U) as a function of the measured amplitudes by referring to the amplitudes on a Cartesian coordinate system in each case a circle with a radius that corresponds to the magnitude of the respective amplitude en common center point, which represents the origin of the Cartesian coordinate system, and the intersection of the circle of the reference amplitude with a reference axis running through the origin of the Cartesian coordinate system forms the center of an additional circle, which includes both the circle of the first amplitude (A 1 ) and the Circle of the second amplitude (A 2 ) intersects at least one point of intersection, the radius of the additional circle is calculated in such a way that an angle whose apex corresponds to the center point of the additional circle and at which a first leg passes through the point of intersection (P 1 ) first amplitude (A 1 ) and a second leg through the intersection (P 2 ) of the second amplitude (A 2 ), corresponds to the defined angle of change of the second measurement, • where a system rotation angle (a) whose apex corresponds to the center of the additional circle and in which a first leg through the intersection (P 1 , P 2 ) of the e rsten or second amplitude (A 1 , A 2 ) and a second leg represents the reference axis, is calculated, and the phase information of the unbalance (U) depending on the calculated system rotation angle (a) and the position at which the additional mass was arranged on the body and which corresponds to the amplitude on which the first leg of the system rotation angle (α) is based, is calculated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (16) eingerichtet ist, eine Gegenmasse in Abhängigkeit der Referenzamplitude zu berechnen, um die bestehende Unwucht (U) auszugleichen, wenn die Gegenmasse an der gegenüberliegenden Position der berechneten Phaseninformation der Unwucht (U) an dem Körper angeordnet wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the arithmetic unit (16) is set up to calculate a counter mass as a function of the reference amplitude in order to compensate for the existing imbalance (U) when the counter mass is arranged on the body at the opposite position of the calculated phase information of the imbalance (U) becomes. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (16) eingerichtet ist, jeweils eine Gegenmasse bezüglich der Positionen der Zusatzmasse in Abhängigkeit von dem definierten Änderungswinkel, dem berechneten Systemdrehwinkel (α), einem ersten Amplitudenvektor, der der Strecke zwischen Mittelpunkt des Zusatzkreises und dem Schnittpunkt (P1) der ersten Amplitude (A1) entspricht, und einem zweiten Amplitudenvektor, der der Strecke zwischen Mittelpunkt des Zusatzkreises und dem Schnittpunkt (P2) der zweiten Amplitude (A2) entspricht, zu berechnen, um die bestehende Unwucht (U) auszugleichen, wenn die jeweilige Gegenmasse an der Position der Zusatzmasse, oder wenn ihr betragsmäßiger Wert negativ ist, gegenüberliegend, angeordnet ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the computing unit (16) is set up, in each case a counter mass with respect to the positions of the additional mass as a function of the defined change angle, the calculated system rotation angle (α), a first amplitude vector that represents the distance between the center of the additional circle and the point of intersection ( P 1 ) corresponds to the first amplitude (A 1 ), and to calculate a second amplitude vector, which corresponds to the distance between the center of the additional circle and the intersection (P 2 ) of the second amplitude (A 2 ), in order to calculate the existing imbalance (U) to compensate, if the respective counterweight at the position of the additional weight, or if its absolute value is negative, opposite, is arranged. Verfahren zum Ermitteln von Gegenmassen zum Ausgleich einer Unwucht (U) eines sich drehenden Körpers (11), bei dem die Rotationsachse (YR) nicht der Hauptträgheitsachse (YT) entspricht, gekennzeichnet durch a) Ermitteln einer Referenzamplitude einer durch die Unwucht (U) des sich drehenden Körpers (11) induzierten Vibration mittels eines in Bezug auf den sich drehenden Körper (11) feststehenden Sensors in einer Referenzmessung, b) Anordnen einer Zusatzmasse (MZ,P1) an dem Körper unter einem vorgegebenen Radius zu der Rotationsachse (YR) an einer ersten Position und Ermitteln einer ersten Amplitude (A1) der durch die Zusatzmasse (MZ,P1) veränderten Unwucht des sich drehenden Körpers (11) induzierten Vibration mittels des Sensors (14) in einer ersten Messung, c) Verändern der Position der Zusatzmasse so, dass die Zusatzmasse (MZ,P2) an dem Körper unter Beibehaltung des vorgegebenen Radius an einer von der ersten Position verschiedenen zweiten Position unter einem definierten Änderungswinkel in Bezug auf die erste Position angeordnet wird, und Ermitteln einer zweiten Amplitude (A2) der durch die Zusatzmasse (MZ,P2) veränderten Unwucht des sich drehenden Körpers (11) induzierten Vibration mittels des Sensors (14) in wenigstens einer zweiten Messung, und mit den durch eine mikroprozessorgesteuerte Recheneinheit ausführbaren Schritten: d) Berechnen, mittels einer mikroprozessorgesteuerten Recheneinheit (16), jeweils einer Gegenmasse bezüglich der Positionen der Zusatzmassen, indem die Amplituden in Bezug auf ein kartesisches Koordinatensystem jeweils einen Kreis mit einem Radius, der betragsmäßig der jeweiligen Amplitude entspricht, um einen gemeinsamen Mittelpunkt, der den Ursprung des kartesischen Koordinatensystems darstellt, bilden und der Schnittpunkt des Kreises der Referenzamplitude mit einer durch den Ursprung des kartesischen Koordinatensystems verlaufenden Bezugsachse den Mittelpunkt eines Zusatzkreises bildet, der sowohl den Kreis der ersten Amplitude (A1) als auch den Kreis der zweiten Amplitude (A2) in jeweils zumindest einem Schnittpunkt schneidet, • wobei der Radius des Zusatzkreises derart berechnet wird, dass ein Winkel, dessen Scheitelpunkt dem Mittelpunkt des Zusatzkreises entspricht und bei dem ein erster Schenkel durch den Schnittpunkt (P1) der ersten Amplitude (A1) und ein zweiter Schenkel durch den Schnittpunkt (P2) der zweiten Amplitude (A2) verläuft, dem definierten Änderungswinkel der zweiten Messung entspricht, • wobei ein Systemdrehwinkel (a), dessen Scheitelpunkt dem Mittelpunkt des Zusatzkreises entspricht und bei dem ein erster Schenkel durch den Schnittpunkt (P1, P2) der ersten oder zweiten Amplitude (A1, A2) verläuft und ein zweiter Schenkel die Bezugsachse darstellt, berechnet wird, und • wobei in Abhängigkeit von dem definierten Änderungswinkel, dem berechneten Systemdrehwinkel (a), einem ersten Amplitudenvektor, der der Strecke zwischen Mittelpunkt des Zusatzkreises und dem Schnittpunkt (P1) der ersten Amplitude (A1) entspricht, und einem zweiten Amplitudenvektor, der der Strecke zwischen dem Mittelpunkt des Zusatzkreises und dem Schnittpunkt (P2) der zweiten Amplitude (A2) entspricht, die jeweilige Gegenmasse für die Position der Zusatzmasse berechnet wird, um die bestehende Unwucht (U) auszugleichen, wenn die jeweilige Gegenmasse an der Position der Zusatzmasse, oder wenn ihr betragsmäßiger Wert negativ ist, gegenüberliegend, angeordnet ist.Method for determining counterweights to compensate for an imbalance (U) of a rotating body (11), in which the axis of rotation (Y R ) does not correspond to the main axis of inertia (Y T ), characterized by a) determining a reference amplitude of an imbalance caused by (U ) the rotating body (11) induced vibration by means of a sensor stationary with respect to the rotating body (11) in a reference measurement, b) arranging an additional mass (M Z, P1 ) on the body at a predetermined radius to the axis of rotation ( Y R ) at a first position and determining a first amplitude (A 1 ) of the imbalance of the rotating body (11), which has been changed by the additional mass (M Z, P1 ), induced vibration by means of the sensor (14) in a first measurement, c) Changing the position of the additional mass in such a way that the additional mass (M Z, P2 ) is defined on the body while maintaining the predetermined radius at a second position different from the first position n change angle is arranged in relation to the first position, and determining a second amplitude (A 2 ) of the imbalance of the rotating body (11) changed by the additional mass (M Z, P2 ) induced vibration by means of the sensor (14) in at least one second measurement, and with the steps that can be carried out by a microprocessor-controlled arithmetic unit: d) calculating, by means of a microprocessor-controlled arithmetic unit (16), in each case a counterweight with respect to the positions of the additional masses, in that the amplitudes in relation to a Cartesian coordinate system are each a circle with a radius, which corresponds to the magnitude of the respective amplitude, around a common center, which represents the origin of the Cartesian coordinate system, and the intersection of the circle of the reference amplitude with a reference axis running through the origin of the Cartesian coordinate system forms the center of an additional circle, which is both the circle of the first A. mplitude (A 1 ) as well as the circle of the second amplitude (A 2 ) intersects at least one point of intersection, the radius of the additional circle is calculated in such a way that an angle whose apex corresponds to the center of the additional circle and at which a first leg through the intersection (P 1 ) of the first Amplitude (A 1 ) and a second leg through the intersection (P 2 ) of the second amplitude (A 2 ), corresponds to the defined change angle of the second measurement, • where a system rotation angle (a) whose apex corresponds to the center point of the additional circle and at which a first leg runs through the intersection (P 1 , P 2 ) of the first or second amplitude (A 1 , A 2 ) and a second leg represents the reference axis, is calculated, and depending on the defined change angle, the calculated System rotation angle (a), a first amplitude vector which corresponds to the distance between the center of the additional circle and the point of intersection (P 1 ) of the first amplitude (A 1 ), and a second amplitude vector which corresponds to the distance between the center of the additional circle and the point of intersection (P 2 ) corresponds to the second amplitude (A 2 ), the respective counter mass is calculated for the position of the additional mass in order to compensate for the existing imbalance (U) ichen if the respective counter-mass is arranged at the position of the additional mass or, if its absolute value is negative, opposite. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bezugsachse durch die Abszissenachse oder die Ordinatenachse des kartesischen Koordinatensystems gebildet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the reference axis is formed by the abscissa axis or the ordinate axis of the Cartesian coordinate system. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Änderungswinkel 90° oder ein ganzzahliges Vielfaches davon beträgt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the defined change angle is 90 ° or an integral multiple thereof. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass neben der Referenzmessung nur die erste Messung und die zweite Messung durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in addition to the reference measurement, only the first measurement and the second measurement are carried out. Vorrichtung zum Ermitteln der Phaseninformation einer Unwucht (U) eines sich drehenden Körpers (11), bei dem die Rotationsachse (YR) nicht der Hauptträgheitsachse (Yτ) entspricht, mit einer Rotationseinrichtung, die zum Rotieren des in der Rotationseinrichtung aufgenommenen Körpers ausgebildet ist, und mit einem Sensor (14) zum Ermitteln einer Amplitude einer durch die Unwucht (U) des sich drehenden Körpers (11) induzierten Vibration, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Recheneinheit (16) hat, die eingerichtet ist, die Phaseninformation der Unwucht (u) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 7 zu ermitteln.Device for determining the phase information of an imbalance (U) of a rotating body (11), in which the axis of rotation (Y R ) does not correspond to the main axis of inertia (Yτ), with a rotation device which is designed to rotate the body received in the rotation device, and with a sensor (14) for determining an amplitude of a vibration induced by the unbalance (U) of the rotating body (11), characterized in that the device has a computing unit (16) which is set up to process the phase information of the unbalance ( u) according to one of the Claims 1 to 3 and 5 to 7th to determine. Vorrichtung zum Ermitteln von Gegenmassen zum Ausgleich einer Unwucht (U) eines sich drehenden Körpers (11), bei dem die Rotationsachse (YR) nicht der Hauptträgheitsachse (YT) entspricht, mit einer Rotationseinrichtung, die zum Rotieren des in der Rotationseinrichtung aufgenommenen Körpers ausgebildet ist, und mit einem Sensor (14) zum Ermitteln einer Amplitude einer durch die Unwucht (U) des sich drehenden Körpers (11) induzierten Vibration, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Recheneinheit (16) hat, die eingerichtet ist, die Gegenmasse zum Ausgleich der Unwucht (U) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 7 zu ermitteln.Device for determining counterweights to compensate for an imbalance (U) of a rotating body (11), in which the axis of rotation (Y R ) does not correspond to the main axis of inertia (Y T ), with a rotation device that is used to rotate the body received in the rotation device is formed, and with a sensor (14) for determining an amplitude of a vibration induced by the unbalance (U) of the rotating body (11), characterized in that the device has a computing unit (16) which is set up, the counterweight to compensate for the imbalance (U) according to one of the Claims 4 to 7th to determine.
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